on vaikea kuvitella maailmaa ilman ääntä, koska luotamme siihen niin paljon. Se on ensimmäinen asia, jonka kuulemme aamulla, oli se sitten linnut tai herätyskello. Ääni on kaikki ympärillämme – kun ihmiset puhuvat, kun katsomme televisiota tai kuuntelemme musiikkia jne. Se voi myös olla viimeinen asia, jonka kuulet ennen nukahtamista, jos naapuri on äänekäs tai koirat haukkuvat.

miten ääni kulkee?

se on vaikuttava asia, ja vaikka kysymys tuntuu yksinkertaiselta, vastaus siihen on melko monimutkainen. Yksinkertaisimmillaan ääni on värähtelyn synnyttämä energia.

siinä on kuitenkin paljon muutakin, joten muista jatkaa lukemista. Puhutaan siitä, mikä ääni on, miten se kulkee, mitä se menee läpi parhaiten ja paljon muuta.

se on vaikuttava asia, ja vaikka kysymys tuntuu yksinkertaiselta, vastaus siihen on melko monimutkainen. Yksinkertaisimmillaan ääni on värähtelyn synnyttämä energia.
siinä on kuitenkin paljon muutakin, joten muista jatkaa lukemista. Puhutaan siitä, mikä ääni on, miten se kulkee, mitä se menee läpi parhaiten ja paljon muuta.

Mikä tarkalleen on ääni?

kyse on tärinän tuottamasta energiasta. Mieti, mitä tapahtuu, kun lyöt rumpua. Sen iho värisee niin nopeasti, että ilma värisee. Ilma sitten liikkuu ja kuljettaa energiaa kaikkialla rummun ympärillä.

äänen fysikaalinen prosessi tuottaa ja lähettää sen ilman läpi. Psykologinen prosessi on se, mitä tapahtuu aivoissamme ja korvissamme. Se muuntaa energian niin sanotuksi meluksi, musiikiksi, puheeksi jne.

ääni, joka muistuttaa paljon valoa, tulee sen lähteestä. Erona on, että ääni ei voi kulkea tyhjiössä. Sen on liikuttava esimerkiksi lasin, ilman, veden, metallin jne.läpi.

äänen takana oleva tiede

kiinnostavaa on, että ääni, valo ja vesi käyttäytyvät samalla tavalla. Oletko huomannut, etteivät aallot ole koskaan samanlaisia? Jotkut ovat suurempia, kun taas toisilla on enemmän voimaa. Tämä johtuu siitä, että energiaa, joka kuljettaa niitä on usein eri tasoilla.

sama tapahtuu myös äänelle ja valolle. Oletko koskaan yrittänyt heijastaa valoa peilistä? Samalla tavalla voidaan heijastaa myös värähtelyä, jonka tunnemme kaikuna. Kaiku on energiaa, joka kulkee seinään ennen kuin se pomppaa takaisin ja korviin. Me kaikki tiedämme, että echo ei tapahdu heti äänen jälkeen, koska energian matka vie aikaa.

on muistettava, että nämä aallot menettävät energiansa. Tämän vuoksi kuurosateita voi kuulla vain toistaiseksi ja tyyninä sääpäivinä. Jos tuulet ovat liian voimakkaita, et luultavasti kuule toisen kadun meluisaa klubia, vaikka kuulet sen hyvin, kun sää on tyyni. Tämä johtuu siitä, että tuuli haihduttaa energiaa.

ääniominaisuudet

sen nopeus riippuu enimmäkseen ympäristön olosuhteista ja väliaineen tiheydestä. Väliaine voi olla ohut tai paksu, joka sitten määrittää, kuinka nopeasti energia kulkee sen läpi. Taajuus on lähteen tuottamien värähtelyjen kokonaismäärä.

ääniaallot, joilla on pitkät aallonpituudet, ovat matalaäänisiä. Ne, joilla on lyhyt aallonpituus, ovat korkeataajuisia.

miten ääni syntyy?

jokainen fysikaalinen kappale aiheuttaa tärinää liikkuessaan ilmassa. Tämä johtaa siihen, että ilmaan syntyy aaltoja, jotka sitten jatkavat matkaansa eräänlaisena äänenä.

kuten edellä mainittu rumpuesimerkki, myös äänihuulemme värähtelevät puhuessamme. Tämä tärinä tapahtuu ilmassa, kiinteissä väliaineissa ja nesteessä. Nämä värähtelyt voivat kulkea pitkän matkan, mikä on mitä tapahtuu junien teräs railroad. Tiedätkö, miten kuulet junan lähestyvän, vaikka se on vielä kaukana? Se johtuu värinästä.

miten ääniaallot kulkevat?

tärinä kulkee ilman läpi nopeudella 343 m/s huoneenlämmössä. Tämä kulkee veden läpi 1482 m/s ja teräksen läpi 5960 m/s. Jos se on kaasumainen väliaine, ääni menee hitaasti, koska molekyylit ovat löyhästi sitoutuneita.

ne joutuvat kulkemaan pitkän matkan, jolloin ne usein törmäävät muihin molekyyleihin. Kun se on kiinteä väliaine, atomit ovat tiiviisti pakattu, joten ne kulkevat nopeasti. Jos väliaine on nestemäistä, sirpaleet eivät ole yhtä vahvasti sidoksissa toisiinsa, joten aallot eivät liiku yhtä nopeasti kuin kiinteiden väliaineiden läpi.

äänen nopeus

Oletko koskaan kuullut jonkun sanovan, että lentokone rikkoi äänivallin? Tiedätkö, mitä se tarkoittaa?

se tarkoittaa, että kone meni niin nopeasti, että se ohitti nämä tuottamansa suuritehoiset aallot. Tämän jälkeen lentokoneesta lähtee ääni, jota kutsutaan yliäänipamaukseksi. Siksi sen ääni kuuluu ennen kuin näet lentokoneen taivaalla.

ei tiedetä, kuinka nopeasti se kulkee. Kaikki riippuu väliaineesta, koska se liikkuu eri nopeudella nestemäisen, kiinteän ja kaasumaisen väliaineen kautta. Sen nopeus riippuu siitä, kuinka tiheä on väliaine.

melu kulkee teräksen läpi noin 15 kertaa nopeammin kuin ilman ja noin 4 kertaa nopeammin veden läpi kuin ilman läpi. Juuri tämän takia sukellusveneet käyttävät kaikuluotainta ja siksi on lähes mahdotonta sanoa, mistä melu tulee, jos uiskentelee meressä.

ääni kulkee myös eri tavalla eri kaasujen läpi. Jos ilma on lämmintä, se kulkee paljon nopeammin kuin kylmässä ilmassa. Se myös liikkuu heliumissa 3x nopeammin kuin tavallisessa ilmassa. Tiedäthän ne hassut äänet, joilla puhut hengittäessäsi heliumia? Tämä johtuu siitä, että aallot kulkevat nopeammin ja korkeammalla taajuudella.

miten kuulemme äänen?

kuulemme korvillamme näennäisen yksinkertaisessa prosessissa, joka on itse asiassa melko monimutkainen. Vaikuttavien urkujen ansiosta voimme kuulla kaikenlaisia ääniä eri taajuuksilla ja etäisyyksillä.

aallot kulkevat ulkokorvasta ja korvakäytävän kautta. Tämä saa tärykalvon värähtelemään, mikä saa Kuuloluut liikkumaan. Värähtelyt liikkuvat soikealla ikkunalla sisäkorvan nesteen läpi, joka sitten stimuloi monia pieniä karvasoluja. Tämän seurauksena värähtelyt muuttuvat sähköiseksi impulssiksi, jonka aivomme havaitsevat ääneksi.

miten ääni kulkee nesteen läpi?

ääni kulkee aina aaltoina riippumatta siitä, kulkeeko se kaasun, nesteen vai kiinteän väliaineen läpi. Ne liikkuvat hiukkasilla, jotka törmäävät toisiinsa. Se on dominoefekti, kun yksi hiukkanen osuu toiseen paljon samalla tavalla kuin lämpökin kulkee.

aallot eivät kulje avaruudessa jäykän kaavan mukaan, kun kyse on nesteen läpi kulkemisesta. Molekyylien välinen sidos on yleensä paljon heikompi, ja se katkeaa ja muodostuu jatkuvasti uudelleen. Kun painetta on nostettu ainakin hieman, neste saa hiukkaset siirtymään alueille, joilla on matalampi paine. Nämä molekyylit sitten työntävät niitä, jotka ovat jo olemassa, aiheuttaen paineen kasvamisen alueella.

molekyyleillä on inertia, joten ne menevät yleensä pidemmälle kuin paineen tasaaminen vaatii. Prosessi toistuu, kunnes aallot kuljettavat energian pois. Paras esimerkki tästä ovat useat aallot, jotka leviävät siitä, mistä pudotat kiven veteen.

miten ääni kulkee kaasun läpi?

kaasut reagoivat paljolti samoin kuin nesteet. Koska ne ovat vähemmän tiheitä, kaasut ovat tiiviimpiä. Ääni kulkee nopeammin, kun materiaalit ovat harvempia ja tiiviimpiä. Kokoonpuristuvuusmuutoksella on suurempi vaikutus aaltoon kuin tiheyden muuttuessa.

yhteenvetona voidaan todeta, että ääni kulkee paljon hitaammin kaasun kuin nesteiden läpi, vaikka kyseessä olisi sama aine.

miksi eri soittimet tuottavat erilaisia ääniä?

jos olet joskus miettinyt, mitä ääni on ja miten se kulkee, olet luultavasti ajatellut myös soittimia. Ne ovat kaikki pohjimmiltaan sama asia, tuottaa ääniaaltoja, joilla on sama taajuus ja amplitudi. Miten ne kuulostavat erilaisilta?

useimmat ihmiset ajattelevat, kuinka aallot ovat identtisiä, mutta instrumentit värähtelevät eri tavalla toisistaan. Totuus on kuitenkin, että aallot eivät ole identtisiä. Jokainen väline tuottaa paljon ja paljon erilaisia aaltoja samaan aikaan. Perusaalto on perusaalto ja se, jolla on tietty amplitudi ja sävelkorkeus. Korkeaääniset äänet ovat harmonioita, joita kutsutaan myös yliääniksi. Jokaisella yläsävelellä on perustaajuutta korkeampi taajuus.

tämä tarkoittaa sitä, että jokainen soitin muodostaa perustaajuuksien ja yläsävelten muodostaman kuvion, jota kutsutaan soinniksi. Näiden aaltojen yhdistelmä antaa muodon tuottaa ainutlaatuinen ääni kunkin välineen. Juuri siksi jokainen soitin on erilainen.

on toinenkin syy ja se, että jokaisen aallon amplitudi muuttuu yksikäsitteisesti joka sekunti. Huilu tuottaa nopeita ääniä, jotka kuolevat pian, kun taas pianon värähtelyt kuolevat hitaasti, koska niiden muodostuminen kestää myös kauemmin.

heijastus

ääni heijastuu aina tietystä pinnasta samasta kulmasta, johon se osuu. Näin voimme tarkentaa ääntä kaarevilla heijastuksilla samalla tavalla kuin käytämme kaarevia peilejä valon kohdistamiseen.

olette varmasti kuulleet kuiskaavista gallerioista, huoneista, joissa voi kuiskata sanan jossain vaiheessa, joka sitten kuuluu toisessa vaiheessa melko kaukana. Käytämme heijastusta äänen tarkentamiseen, kun puhumme kuppikäsien ja Megafonin kautta.

harkinta voi kuitenkin olla vakava ongelma auditorioissa ja konserttisaleissa. Jos salia ei ole suunniteltu oikealla tavalla, ensimmäinen sana, jonka joku sanoo mikrofonissa, voi kaikua sekunteja. Jos he jatkavat puhumista, jokainen sana kaikuisi synnyttäen koko sotkun. Tämä tapahtuu yhtä hyvin musiikin kanssa.

ongelma ratkaistaan yleensä ääntä vaimentavilla materiaaleilla, joita käytetään heijastavien pintojen peittämiseen. Akustiset laatat, verhot, liinat ja monet muut materiaalit voivat auttaa. Ne ovat kaikki huokoisia, jolloin aallot pääsevät sisään pienistä ilmatäytteisistä tiloista ja pomppivat niissä, kunnes energia on kulunut.

mielenkiintoista on, että jotkut eläimet käyttävät kaikuluotaukseen myös äänen heijastusta. He luottavat kuuloon näköaistin sijaan. Eläimet, kuten hammasvalaat ja lepakot, voivat päästää ääniä, jotka ylittävät kuulorajoituksemme ja ovat jopa 200 000 hertsiä. Lepakot voivat jopa kuulla ja paikantaa hyttysen, vaikka se olisi täydessä pimeydessä.

taittuminen

kun aalto menee aineesta toiseen tietyssä kulmassa, se muuttaa aina nopeutta. Tämä saa aaltorintaman taipumaan ja sitä kutsutaan taittumiseksi.

parhaiten sen ymmärtää fysiikan laboratoriossa, jossa käytetään linssin muotoista ilmapalloa, täytetään se hiilidioksidilla ja tarkennetaan ääniaalto.

diffraktio

kun aallot kulkevat esteen läpi tai sen ympäri, sen reunasta tulee toissijainen äänilähde, joka lähettää yhtä aallonpituudella ja taajuudella olevia aaltoja.

nämä aallot sitten levisivät ympäri, ja me kutsumme sitä diffraktioksi. Ilmiö on hauska, sillä sen avulla voimme kuulla ääniä nurkkien takaa, vaikka ääniaallot oikeasti kulkevat suorassa linjassa.

interferenssiä

häiriöitä esiintyy joka kerta, kun aallot vuorovaikuttavat. Auditorioissa äänien välinen häiriö voi aiheuttaa katvealueita, joissa selkeys ja äänenvoimakkuus ovat huonoja. Auditorion akustiikkaa voi kuitenkin parantaa, jos järjestää heijastavat pinnat, jolloin äänitaso nousee siellä, missä yleisö istuu.

kun kahdella häiritsevällä Aallolla on eri taajuudet, ne luovat vuorotellen laskevan ja voimistuvan sävyn. Silloin kuulemiamme sykähdyksiä kutsutaan lyönneiksi. Tätä voidaan käyttää eduksesi ja on jotain piano turners tehdä koko ajan. He säätävät merkkijonon sävyä vakiomuotoista äänirautaa vasten, kunnes et enää kuule rytmiä.

miten ääntä käytetään?

äänellä on suuri osa elämässämme ja se on asia, johon luotamme joka päivä. Eläimet ovat luultavasti vielä enemmän riippuvaisia siitä, koska ne käyttävät sitä selviytyäkseen. Ne vaihtavat ääniä viestiäkseen tai pelästyttääkseen mahdolliset uhat ja erilaiset saalistajat.

ihmiset ovat kehittyneet vähän enemmän, joten käytämme kieltä. Kuitenkin, jokainen kieli ja jokainen sana on pohjimmiltaan ääni käytämme kommunikoida.

on olemassa monia erilaisia äänitekniikoita ja soittimia, jotka tuottavat monia erilaisia ääniä. Olemme myös kehittäneet teknologioita, joiden avulla voimme tallentaa ääniä MP3, CD-levyt, muistitikut, jne.

ihmiset käyttävät myös korkeataajuisia ääniä, jotka tunnetaan myös ultraäänenä, niin moniin asioihin hampaiden puhdistamisesta kohdunsisäisen vauvan tarkastamiseen.